JP2012502422A - 装置を伝導体と接触させる方法 - Google Patents

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seal
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ホルゲル シュワブ
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Abstract

本発明は、装置を伝導体6と接触させる方法であって、装置1は、少なくとも１つのセル3、接触領域4、及び封止部5を有する基板2を含み、封止部5は、少なくとも接触領域4を封止し、当該方法は、封止部5に伝導体6を配置させるステップと、事前に伝導体6と接触領域4との間の封止部5を除去することなく、伝導体6を接触領域4と相互接続させるステップと、を含む、方法に関する。本発明は、伝導体6と接触領域4との間の封止部5が事前に除去される必要がないので、有利である。

Description

本発明は、装置を伝導体と接触させる方法の分野に関し、特に、ＯＬＥＤを伝導体と接触させる方法の分野に関する。
有機ＬＥＤ（ＯＬＥＤ）は、素晴らしい外観、散乱分布的光源、極めて薄い又は柔軟性があること、透明性に関するオプション、オフの場合に鏡面状又は黒色であること、及び、形状に関してのほとんど完全な２次元自由度、などのいくつかの魅力的な特徴を有する。これらの特性は、異なるサイズ及び文字及びグラフィック記号を照らすことが顧客を惹き付けるために使用されるようなサイネージ応用例に関して、ＯＬＥＤを理想的に適したものにする。
特定の応用例に関して、ＯＬＥＤ装置は、水、湿気、及び／又は空気が周囲環境から装置内へ浸透するのを防ぐために封止される必要がある。薄膜封止は、このような装置への浸透を防ぐために使用される技術のうちの１つである。ＯＬＥＤ装置を封止する薄膜封止は、窒化ケイ素、炭化ケイ素又は酸化アルミニウムなどの材料を多くの場合含み、プラズマ強化化学蒸着（ＣＶＤ）などの真空沈着プロセスを用いて頻繁に適用される。
ＯＬＥＤ装置への電気的接続を提供するために、封止は、ＯＬＥＤ装置の接触電極から離されていることを維持される必要がある。このことは、マスキングプロセスを用いることによって達成され得る、すなわち、封止部は、ＯＬＥＤの領域のみに沈着され、ＯＬＥＤの接触電極にはされない。
しかし、マスキング工程は、薄膜封止の沈着プロセスに関する主なコスト推進要因のうちの１つである。加えて、マスキング工程は、マスキング取り扱い及びマスキングプロセスの粒子生成により歩留まり損失を生じさせる。
本発明の目的は、簡単、便利、及び安価な手法で、封止ＯＬＥＤ装置を接触させる可能性を提供することである。
この目的は、装置を伝導体と接触させる方法であって、前記装置は、少なくとも１つのセル、接触領域、及び封止部を有する基板を含み、前記封止部は、少なくとも前記接触領域を封止し、当該方法は、前記封止部に前記伝導体を配置させるステップと、前記伝導体と前記接触領域との間の前記封止部を事前に除去することなく、前記伝導体を前記接触領域と相互接続させるステップと、を含む、方法によって達成される。
したがって、本発明は、伝導体と接触領域との間における封止部を事前に除去することなく、伝導体を接触領域と相互接続させることを可能にする。このことは、従来技術とは対照的に、本発明の実施例に従うと、伝導体と接触領域との間における封止部が、個別のステップにおいて、伝導体を接触領域と相互接続させる前に除去される必要がないことを意味する。このことは、更に、及び従来技術とは対照的に、本発明の実施例に従うと、接触領域の区分における封止部の沈着を防ぐために、及び従って、マスキング取り扱い及びマスキングプロセスに関して必要とされるシステムの粒子生成による歩留まり損失を防止するために、マスキングプロセスに関して何の高価なシステムも必要でないことを意味する。これに関して、接触領域は、セルへの接続、すなわち電気接続、を提供することが好ましい。
概して、様々な手法で伝導体を接触領域と相互接続させることは可能である。しかし、本発明の好ましい実施例に従うと、前記伝導体を前記接触領域と相互接続させるステップは、超音波溶接を含む。このことは、伝導体及び接触領域の間の継ぎ目、すなわち電気的接合部は、好ましくは超音波溶接によって生成され、ここで、超音波溶接エネルギは、伝導体及び接触領域を溶解させ、これにより、接合部を生成することを意味する。このようにして、接合部は、伝導体を接合領域と相互接続させる、すなわち電気的に相互接続させる。このことは、更に、伝導体及び接触領域の間の封止部は、接合部を生成する前に超音波溶接エネルギによって除去されることを意味する。伝導体を接合領域超音波溶接することは、このことが、事前に、すなわち更なる工程ステップにより、伝導体と接触領域との間の封止部を除去する必要がないので、従来技術に対して有利である。
本発明の別の好ましい実施例に従うと、前記封止部は薄膜を含む。封止部は、好ましくは、水、湿気、及び／又は空気が周囲環境から装置内へ浸透するのを防ぐ。
概して、薄膜は、様々な材料を含み得る。しかし、本発明の別の好ましい実施例に従うと、前記薄膜は、無機材料、好ましくは窒化ケイ素を含む。薄膜が、炭化ケイ素、酸化アルミニウム、又は、上述の物質の混合物、を含むことが更に好ましい。薄膜は、好ましくは、プラズマ強化化学蒸着法（ＣＶＤ）などの真空沈着技術により塗布される。
より更に、本発明の別の好ましい実施例に従うと、前記伝導体は金属ワイヤを含む。前記金属ワイヤは平坦である、及び／又は、銅、アルミニウム若しくは銀、又は、上述の物質の混合物、を含むことが更に好ましい。ワイヤは、200μmの高さ及び2mmの幅を有することが更に好ましい。
本発明の更に好ましい実施例に従うと、前記接触領域は前記セルに関する電極として作用する。このことは、接触領域が、セルへ電力などを供給するために、セルへの電気伝導接続を提供することが好ましい。
本発明の別の好ましい実施例に従うと、前記封止部は、少なくとも前記接触領域及び前記少なくとも１つのセルを封止する。言い換えると、封止部は、好ましくは、少なくとも装置を封止する。このようにして、封止された装置は、好ましくは、水、湿気、及び／又は空気が周囲環境から装置内へ浸透することに対して保護される。
概して、当該方法は、様々な装置に関して使用され得る。しかし、本発明の別の好ましい実施例に従うと、前記装置はＯＬＥＤを含む。セルは基板に設けられるＯＬＥＤとして提供され、電力は接触領域を介してＯＬＥＤへ供給され得ることが更に好ましい。
本発明の別の好ましい実施例に従うと、前記超音波溶接は、10kHz以上80kHz以下で、好ましくは30kHz以上40kHz以下で、及び、最も好ましくは35kHzで、作用させる。このことは、超音波溶接が、15kHzと70kHzとの間で、好ましくは30kHzと40kHzとの間で、及び、より好ましくは35kHzで、低振幅音響振動を発することが好ましい。
本発明の目的は、更に、少なくとも１つのセル、接触領域、及び封止部を有する基板と、伝導体と、を含み、前記封止部は、少なくとも前記接触領域を封止し、前記伝導体は、前記封止部を通じて前記接触領域と相互接続するために前記封止部を貫通する、装置によって達成される。このようにして、本発明は、伝導体と接触領域との間における封止部を事前に除去することなく、伝導体を接触領域と相互接続、すなわち電気的相互接続させることを可能にする。このことは、更に、接触領域の区分における封止部の沈着を防ぐため、マスキングプロセスに関して何の高価なシステムも必要でなく、及び／又は、伝導体及び接触領域を相互接続させる前に接触領域の区分における封止部を除去するために何の追加的な工程ステップも必要とされないことを意味する。
このことに関して、本発明の別の好ましい実施例に従うと、前記伝導体は、超音波溶接を用いて前記封止部を通じて前記接触領域と接続される。このことは、接触領域の区分における封止部が超音波溶接エネルギによって除去される場合、伝導体を接合領域と超音波溶接することが、伝導体を接触領域と相互接続させる前に接触領域の区分における封止部を除去することを防ぐので、従来技術に対して有利である。
本発明の別の好ましい実施例に従うと、前記封止部は、薄膜を含む。薄膜は、無機材料、好ましくは窒化ケイ素を含むことが好ましい。薄膜が、炭化ケイ素、酸化アルミニウム、又は、上述の物質の混合物、を含むことが更に好ましい。薄膜は、好ましくは、プラズマ強化化学蒸着法（ＣＶＤ）などの真空沈着技術により塗布される。封止部は、好ましくは、水、湿気、及び／又は空気が周囲環境から装置内へ浸透するのを防ぐ。
より更に、本発明の別の好ましい実施例に従うと、前記接触領域は、前記セルに関する電極として作用する。このことは、接触領域が、セルへ電力などを供給するために、セルへの電気伝導接続を提供することが好ましい。
概して、様々な装置が使用され得る。しかし、本発明の別の好ましい実施例に従うと、当該装置はＯＬＥＤを含む。セルは基板に設けられるＯＬＥＤとして提供され、電力は接触領域を介してＯＬＥＤへ供給され得ることが更に好ましい。
本発明のこれら及び他の態様は、上述の実施例から明らかであり、これらを参照にして説明される。
図１は、本発明の好ましい実施例に従い処理されるべき装置を示す。 図２は、本発明の好ましい実施例に従い伝導体を用いて処理されるべき装置を示す。 図３は、本発明の好ましい実施例に従い伝導体を相互接続する間の装置を示す。
図４は、本発明の好ましい実施例に従い相互接続された伝導体を有する装置を示す。
図１から、本発明の好ましい実施例に従い処理されるべき装置１が確認され得る。装置１は、セル３、接触領域４、及び封止部５を有する基板２を含む。本発明の好ましい実施例に従うと、セル３は、ＯＬＥＤとして設けられ、電力は接触領域４を介してＯＬＥＤへ提供される。このことは、接触領域４が、ＯＬＥＤ３のカソード又はアノードのそれぞれへ接続する、すなわち電気的に接続させることを意味する。基板２は、ガラス又はポリマを含む。ＯＬＥＤ３は、駆動電圧を発光層へ印加するために、接触領域４への電気接続にある電極間に配置される少なくとも１つの発光有機層を含む層スタックからなる。ＯＬＥＤ層スタックは、ここでは詳細には示されていない。接触領域は、例えばインジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）などの透明伝導性材料を含み得る、又は、銅若しくはクロムの金属、又は、クロム−アルミニウム−クロムなどの金属のスタックからなり得る。
封止部５は、セル３及び接触領域４を封止する。このことは、更に、封止部５は、セル３及び接触領域４が基板２に設けられる側において、基板２をも封止することを意味する。封止部５は、本発明の好ましい実施例に従うと、窒化ケイ素を含み、より好ましくは100nm及び500nmの間の厚さを有する薄膜として提供される。
図２は、伝導体６を接触領域４へ相互接続させる前の装置１及び伝導体６を示す。伝導体６は、金属ワイヤを含み、ここで、金属ワイヤは平坦である、及び／又は、銅、アルミニウム若しくは銀を含み、接触領域４の区分において封止部５に構成される。溶接工程を改善するための伝導体６の好ましい断面は、長方形断面であり、この場合、ワイヤの高さは、幅よりも相当小さくある。一つの例は、200μmの高さ及び2mmの幅を有するアルミニウムワイヤである。
図３は、本発明の好ましい実施例に従う伝導体６を接触領域４と相互接続する間の装置１を示す。確認され得るように、伝導体６及び接触領域４の間の封止部５は、相互接続の前に除去されていない。
伝導体６を接触領域４と相互接続させることは、矢印７によって示される超音波溶接によって実行される。伝導体６は、封止部５の上部に配置される。超音波溶接ヘッド（図示されず）は、伝導体６の上に配置され、好ましくは、伝導体６と機械的に接触している。溶接ヘッドの直径は、伝導体６の直径と適合され得る。超音波溶接は、好ましくは、35kHzで、30W、80％のデューティサイクル及び0.4バール圧力を用いて動作される。通常の溶接時間は、伝導体及び封止部に依存して30秒以下である。図３から更に確認され得るように、伝導体６は、封止部５を除去する一方で、接触領域４と相互接続する、すなわち超音波溶接エネルギは、封止部５を除去する一方で、伝導体６を接触領域４へ超音波溶接する。
更に、図４から、装置１は、伝導体６が接触領域４へ相互接続されていること、すなわち、伝導体６は、接触領域４に電気的接続を提供する。電気的接続の抵抗値（伝導体及び接触領域の間の抵抗値）は、1Ωより下である。
このようにして、本発明は、接触領域４の区分における封止部５を事前に除去することなく、又は、接触領域４の区分における封止部５の沈着を防ぐために高価なマスキングシステムを用いることなく封止部５によって封止される封止ＯＬＥＤを接触させる、簡単且つ費用効果的な方法を提供する。
本発明は、図面及び上記の説明において詳細に例示及び説明をされてきたが、このような例示及び説明は、例示的及び例証的にみなされるべきであり制限的ではなく、本発明は開示される実施例に制限されない。
当業者が、請求項に記載の発明を実施する際に、添付の図面、開示、及び請求の範囲の検討から、開示される実施例に対しる他の変更態様も理解され、且つ、実施され得る。請求項において、「有する・備える」という動詞及びその活用形の使用は、他の要素又はステップの存在を排除せず、単数形の構成要素は、複数個の斯様な構成要素の存在を排除しない。特定の手段が、相互に異なる従属請求項において引用されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利になるように使用されていることができないと示すものではない。請求項における如何なる参照符号も請求項の範囲を制限するように解釈されてはならない。

Claims (15)

  1. 装置を伝導体と接触させる方法であって、前記装置は、少なくとも１つのセル、接触領域、及び封止部を有する基板を含み、前記封止部は、少なくとも前記接触領域を封止し、当該方法は、
    前記封止部に前記伝導体を配置させるステップと、
    前記伝導体と前記接触領域との間の前記封止部を事前に除去することなく、前記伝導体を前記接触領域と相互接続させるステップと、
    を含む、方法。
  2. 請求項１に記載の方法であって、前記伝導体を前記接触領域と相互接続させるステップは、超音波溶接を含む、方法。
  3. 請求項１又は２に記載の方法であって、前記封止部は薄膜を含む、方法。
  4. 請求項４に記載の方法であって、前記薄膜は、無機材料、好ましくは窒化ケイ素を含む、方法。
  5. 請求項１乃至４のいずれか一項に記載の方法であって、前記伝導体は金属ワイヤを含む、方法。
  6. 請求項５に記載の方法であって、前記金属ワイヤは平坦である、及び／又は、銅、アルミニウム若しくは銀を含む、方法。
  7. 請求項１乃至６のいずれか一項に記載の方法であって、前記接触領域は前記セルに関する電極として作用する、方法。
  8. 請求項１乃至７のいずれか一項に記載の方法であって、前記封止部は、少なくとも前記接触領域及び前記少なくとも１つのセルを封止する、方法。
  9. 請求項１乃至８のいずれか一項に記載の方法であって、前記装置はＯＬＥＤを含む、方法。
  10. 請求項２乃至９のいずれか一項に記載の方法であって、前記超音波溶接は、10kHz以上80kHz以下で、好ましくは30kHz以上40kHz以下で、及び、最も好ましくは35kHzで、動作させる、方法。
  11. 少なくとも１つのセル、接触領域、及び封止部を有する基板と、
    伝導体と、
    を含み、
    前記封止部は、少なくとも前記接触領域を封止し、
    前記伝導体は、前記封止部を通じて前記接触領域と相互接続するために前記封止部を貫通する、
    装置。
  12. 請求項１１に記載の装置であって、前記伝導体は、超音波溶接を用いて前記封止部を通じて前記接触領域と接続される、装置。
  13. 請求項１１又は１２に記載の装置であって、前記封止部は、薄膜を含む、装置。
  14. 請求項１１乃至１３のいずれか一項に記載の装置であって、前記接触領域は、前記セルに関する電極として作用する、装置。
  15. 請求項１１乃至１４のいずれか一項に記載の装置であって、当該装置はＯＬＥＤを含む、装置。
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